三维正交各向异性孔隙介质震电波场数值模拟研究
Numerical simulation of seismoelectric wavefields in 3D orthorhombic poroelastic medium作者机构：中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 新疆矿产资源与数字地质重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆矿产资源研究中心乌鲁木齐830011 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029
出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)
年 卷 期：2022年第65卷第11期
页 面：4471-4484页
核心收录：
学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程]
基 金：中国博士后科学基金面上资助项目(2022M710162) 新疆维吾尔自治区青年科学基金项目(2021D01B110) 国家自然科学基金重点项目(41830429)资助
主 题：震电波场 三维各向异性孔隙介质 有限差分波场模拟 解析解
摘 要：各向异性等介质物性参数会对震电波场的传播产生影响.为了定量研究介质物性参数对震电波场传播的影响,本文首先研究了三维正交各向异性介质的震电耦合方程,然后采用时域有限差分方法模拟了爆炸源在该介质中的震电响应.在数值模拟中,首先计算地震波场,然后把地震波场作为输入来计算伴随电场.为了验证数值算法的精度,我们将数值结果与从Pride方程获得的解析解进行了对比,结果表明数值解可以很好地近似解析解.我们设计了几种各向异性模型,分析了介质物性参数对震电波场的影响,结果表明爆炸源在各向异性孔隙介质中会产生四种地震波,分别是快慢纵波和两个可分离的横波.产生的地震波都会在均匀各向异性孔隙介质中产生伴随电场.弯曲度对慢纵波的传播有影响,当弯曲度为各向异性时,慢纵波的波场快照为椭圆形,当弯曲度为各向同性时,慢纵波的波场快照为圆形.
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